ELASTICIDAD, ESTRÉS Y DEFORMACIÓN

La elasticidad es una propiedad que poseen los objetos materiales de poder extenderse o deformarse, y poder regresar a su forma original después de dicho episodio. Los objetos se deforman en el momento cuando una fuerza se aplica en ejes opuestos que surge desde el interior de ellos hacia el exterior. Un objeto es elástico si logra regresar a su forma antes de sufrir la deformación. Si el objeto no logra volver a su estado normal después de la deformación, quedo permanentemente deformado. Si la fuerza que lo deforma excede los límites que aguanta un objeto, el objeto no tendrá de otra más que romperse o en términos más físicos llegar a la “rotura”. Cuando un objeto es deformado por una fuerza, lo más común es que su longitud cambia. Y por lo general se extiende y en otros casos se comprime, abajo hay una curva diseñada que enseña el estado de los objetos ante tales fuerzas deformadoras.

La tensión o preferiblemente, el estrés puede ser infinito y volverse aun más fuerte sin parar… pero la deformación del objeto es finita, porque en algún punto llegara a la rotura y se partirá en dos partes por lo general. La ley de Hooke también escrita como

F = k ∆L

Dice que la fuerza con la que se afecta un objeto es proporcional a su cambio en distancia. Siendo F la fuerza, ∆L el cambio de distancia y k es una constante de proporcionalidad.

El módulo de Young o módulo elástico es un valor que simboliza la propiedad del material hasta que punto aguanta una fuerza deformadora hasta llegar a la rotura. La ley de Hooke también puede transcribirse de esta manera con el modulo de Young así:

∆L = 1/E F/A Lₒ

Siendo E el valor dado por el módulo de Young.

También tenemos además de Módulo de Young, tenemos otros 2 módulos. El modulo de Corte (G), el corte es un tipo de tensión aplicada en un objeto donde no se afecta su volumen. Si no que su forma donde 2 fuerzas que son iguales y opuestas son aplicadas en las 2 caras del objeto. El modulo de Corte puede también usarse en la ley de Hooke de la siguiente manera:

∆L = 1/G F/A Lₒ

Y el final es el modulo de Bulk o módulo volumétrico es un modulo de elasticidad exclusivo para los fluidos (líquidos y gases) ya que en esta la deformación es por lo general desde el interior del objeto hacia afuera en todas sus direcciones o viceversa, siendo desde el exterior del objeto hacia su interior… en otras palabras refiriéndose a su habilidad de extenderse o bien comprimirse.

El modulo de Bulk se aplica en deformaciones de cambio de volumen tridimensional y la formula sería la siguiente:

∆V/Vₒ = -1/B ∆P

o

B = -∆P/∆V÷Vₒ

No olvidemos recordarles que el estrés es la fuerza que se aplica sobre el área del objeto (F/A) y la deformación es el cambio longitudinal que sufre el objeto en su deformación (∆L/Lₒ).

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